Jakiego materiału użyć do mojego drukarki?

Liczba technologii druku 3D przyrostowego stale rośnie, a dostępnych jest coraz więcej materiałów – od standardowych tworzyw sztucznych po proszki metalowe. Kluczowe dla wyboru odpowiedniego materiału jest przeznaczenie: każda klasa materiałów ma swoje zalety i wady. Drugim ważnym czynnikiem jest sprzęt – nie każda drukarka poradzi sobie z każdym materiałem.

Tworzywa sztuczne (FDM)

FDM (Fused Deposition Modeling) to jedna z najbardziej znanych metod druku 3D, która zyskuje coraz większą popularność wśród hobbystów.

Filamenty z tworzyw sztucznych, takie jak PLA, PETG, ABS i wiele innych mieszanek, różnią się właściwościami, takimi jak odporność na warunki atmosferyczne, odporność na UV czy odporność chemiczna. Łączy je to, że przy odpowiednich ustawieniach temperatury można je formować w drukarce 3D w gotowy element.

Uproszczając: tworzywo jest topione i nakładane warstwa po warstwie. Im cieńsza warstwa, tym mniej widoczne są poszczególne warstwy gołym okiem – jednak czas druku znacznie się wydłuża. Na czas druku wpływ mają także wypełnienie (infill) i grubość ścianek.

Filament powinien być przechowywany możliwie suchy, na przykład w pudełku z pochłaniaczem wilgoci, ponieważ tworzywa sztuczne pochłaniają wilgoć z powietrza – co inaczej odbija się na jakości druku. Dlatego zaleca się także używanie podgrzewanych pudełek suszących.

W przypadku ekstruderów Bowden zaleca się podawanie filamentu z boku, natomiast w ekstruderach bezpośrednich (Direct) korzystniejsze jest podawanie od góry.

Elastyczne filamenty, takie jak TPU, można drukować na ekstruderze Bowden tylko w ograniczonym zakresie: długa droga między kołami napędowymi a hotendem może powodować, że elastyczny filament nie ma wystarczającej siły, by pewnie przejść przez dyszę i zamiast tego skręca się w rurce PTFE.

Żywica (SLA)

SLA (stereolitografia) to jedna z najstarszych metod druku 3D, której zasada działania niewiele się zmieniła.

Żywica (zwykle utwardzana światłem o długości fali około 405 nm) jest wlewana do pojemnika. Po rozpoczęciu druku platforma budowy zanurza się od góry w pojemniku i zatrzymuje na pierwszej warstwie. Od dołu warstwę utwardza światło UV. W ten sposób druk powstaje warstwa po warstwie, aż gotowy obiekt zwisa do góry nogami na platformie i można go zdjąć szpachelką.

Gotowy obiekt należy następnie umyć w stacji Wash&Cure w IPA, a potem dodatkowo utwardzić światłem UV.

Ta metoda pozwala na wykonanie zarówno szczegółowych rzeźb, jak i wytrzymałych elementów funkcjonalnych. Używana żywica jest dostępna w wielu kolorach, także przezroczysta lub elastyczna żywica dobrze się drukuje przy odpowiednich ustawieniach.

Metal (SLM/DMLS)

Do produkcji elementów metalowych stosuje się metody takie jak SLM (Selective Laser Melting) lub DMLS (Direct Metal Laser Sintering) – potocznie nazywane „metalowym drukiem 3D”.

Uproszczając: metalowy proszek jest nakładany warstwa po warstwie za pomocą rakla, a po każdym przesunięciu rakla laser całkowicie topi proszek, budując obiekt warstwa po warstwie.

Na końcu pozostaje duża komora wypełniona proszkiem, z której gotowe obiekty trzeba wyciągnąć za pomocą specjalnych systemów odsysających i szczotek. Nietopiony proszek służy jednocześnie jako materiał podporowy i może być częściowo ponownie wykorzystany.

Metoda ta pozwala na wykonanie bardzo skomplikowanych geometrii przy wysokiej jakości seryjnej. Koszty zakupu urządzeń i niezbędnych akcesoriów są obecnie wysokie, dlatego technologia ta jest głównie stosowana w przemyśle i działalności komercyjnej.

Ceramika

Również materiały ceramiczne, takie jak glina, można obecnie przetwarzać za pomocą dostosowanych metod SLA, DLP, FDM, Binder Jetting i SLS. Druk ceramiki rozwija się jako dodatkowa opcja produkcyjna w różnych branżach, ale nadal jest znacznie rzadziej stosowany niż druk z tworzyw sztucznych czy żywic.

Najczęściej zadawane pytania (FAQ)

Jaki materiał jest najlepszy dla początkujących?

FDM z filamentem PLA to najprostszy start – niskie koszty zakupu, łatwa obsługa.

Czy druk 3D z metalu jest dostępny dla użytkowników prywatnych?

Obecnie prawie nie – wysokie koszty zakupu urządzeń i akcesoriów sprawiają, że ta technologia jest głównie istotna dla przemysłu i firm.